Учебный стенд на базе токарного станка с компьютерным управлением: Учебное пособие

Министерство образования Российской Федерации

Южно-Уральский государственный университет

Кафедра “Станки и инструмент”

621.9

У

П.Г. Мазеин, В.С. Столяров, С.В. Шереметьев, С.А. Псарев,

А.В. Шереметьев, В.А. Смирнов, А.А. Хасанова, Е.В. Илькаев

УЧЕБНЫЙ СТЕНД НА БАЗЕ ТОКАРНОГО СТАНКА

С КОМПЬЮТЕРНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Учебное пособие

Челябинск

Издательство ЮУрГУ

2004

УДК 621.92

          Учебный стенд на базе токарного станка с компьютерным управлением: Учебное пособие/ П. Г. Мазеин, В. С. Столяров, С. В. Шереметьев и др.  - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2004. -         c.

          В учебном пособии рассмотрены состав и структура учебного комплекса (стенда) на базе станка с компьютерной системой ЧПУ. Представлены особенности конструкции и кинематики станка, электроприводов, устройства автоматизированной смены инструмента, электроавтоматики, аппаратного и программного обеспечения компьютерной системы ЧПУ. Приводятся меню режимов и подрежимов работы стенда на базе станка в составе станочной системы (ГПМ, ГПС), рекомендации по использованию  различных конфигураций стендов для лекционных занятий, практических, лабораторных и учебно-исследовательских работ, в том числе, в системе удаленного доступа INTERNET.

          Пособие предназначено для студентов  специальностей 151001, 151002, 151003, а также 220301, 220501 и 150900 вузов (при подготовке бакалавров, инженеров и магистров), учащихся технических лицеев, колледжей и  профтехучилищ, а также может быть использовано студентами и аспирантами специальностей, связанных со станками, резанием, инструментом, технологией машиностроения, электрооборудованием станков, системами управления, ГАП, компьютерными системами, современными информационными технологиями.

      Ил.    , табл.      , список  лит. -      назв.

     Одобрено учебно-методической комиссией механико-технологического факультета.

      Рецензенты: Г. Г. Созыкин, М.Л. Гельфонд

1.  НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СТЕНДА

          Стенд и его варианты предназначены для проведения лекционных занятий, практических, лабораторных, учебно- и научно-исследовательских работ по различным дисциплинам, связанным со станками, резанием, инструментом, технологией машиностроения, автоматизацией, числовым программным управлением, микропроцессорными системами, гибкими производственными системами, электроприводами, электроавтоматикой, вычислительной техникой, современными информационными технологиями, измерительной техникой и др. [1-25].

          Методологической концепцией стендов (учебных комплексов) является обеспечение непрерывности и преемственности образовательного процесса в  лицеях технического направления, в профессиональных училищах, колледжах,  вузах и  послевузовских учебных заведениях на основе гибкой адаптации к современным информационным  технологиям, виртуальным  устройствам, компьютерным имитаторам (эмуляторам) оборудования и, вместе с тем, на основе возможности физического моделирования выполненной работы на реальном, малогабаритном, управляемом от персонального  компьютера, оборудовании.

          В  лицеях комплексы могут применяться для технического творчества, профориентации, для аудиторных занятий по техническому направлению, для программирования и изготовления изделий из различных материалов.

          В системе начального профессионального образования и центрах переподготовки комплексы обеспечивают обучение операторов, наладчиков станков и устройств числового программного управления (УЧПУ), обучение программированию и изготовлению изделий, техническое творчество.

          В  колледжах комплекс используется для теоретического и практического обучения техников и бакалавров по различным специальностям, для технического творчества и изготовления изделий.

          В высших учебных заведениях комплекс обеспечивает проведение лекционных и  практических занятий, учебно- и научно-исследовательских работ при подготовке бакалавров, инженеров, магистров и кандидатов технических наук.

          Комплексы (стенды) в зависимости от назначения и конфигурации (комплектации) используются под руководством преподавателя, самостоятельно, в лаборатории, в компьютерном зале или в библиотеке. 

          Применение комплексов в учебном процессе по сравнению с применением  промышленного оборудования обеспечивает экономию электроэнергии, учебных площадей, металла для заготовок  при реализации эффективных методических приемов для различных категорий учащихся с учетом их индивидуальных возможностей по интенсивности и восприятию объема информации за одно занятие.

2.  СОСТАВ И СТРУКТУРА СТЕНДА

          Стенд (табл.1) комплектуются (в зависимости от целей и задач пользователя) из следующего перечня элементов:

          - компьютерный имитатор станка с ЧПУ , компьютерный имитатор УЧПУ класса PCNC в операционной системе реального времени (QNX-6) или в Windows; имитаторы могут быть схемно-графического варианта  или анимационные ;

          - малогабаритный токарный станок модели Т-4Ф3 с компьютерной системой ЧПУ (класса PRCNC), автоматизированной сменой инструмента и автоматизированным приводом перемещения пиноли задней бабки;